柴油機氣流路徑的數據驅動直接控制

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柴油機氣流路徑的數據驅動直接控制

對于渦輪增壓柴油機氣流路徑控制，采用了一種數據驅動直接控制的設計方法。該方法可在不需要對系統進行精確數學描述的情況下對固定次序的多變量控制器進行調整，因此避免了需要動態建模的問題。臺架測試的試驗結果與現有非耦合技術所獲取的結果相比較，證實了所提出的發動機控制方法的有效性。試驗表明，在處理真實的試驗噪聲時合適的工具變量有著很好的效果。

介紹了所使用柴油機氣流路徑和試驗工況設置，以及基于模型的多變量PID控制方法。同時指出，基于模型的方法需要對系統進行建模，參考模型的精度直接影響控制精度，且計算量相當可觀和缺乏魯棒性。因此，提出了一種更加直接的控制方法即數據驅動直接控制方法，該方法能夠通過數據直接對控制器參數進行識別。該控制方法的核心是，如果在開環試驗中收集的輸入和輸出數據是由理想的閉環系統產生的，那么閉環互補靈敏度函數將等于控制系統的參考模型，通過這種方式系統能夠通過輸入和輸出信號辨識和確定控制系統的參數。

將所提出的用于解決氣流路徑控制問題的控制策略經約翰尼斯開普勒大學柴油機臺架測試表明，該控制方法與傳統基于模型的控制方法相比有著更好的魯棒性，同時有著較小的計算量。

Simone Formentin et al，2012 American Control Conference，Fairmont Queen Elizabeth，Montréal，Canada，June 27-June 29，2012.

編譯：王也